java零基礎(chǔ)入門-高級特性篇(一)? 集合

集合框架是一個非常重要的知識點，有了集合框架，我們在處理一些特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時候，可以直接用框架封裝好的工具來幫助我們解決問題。

java對于集合框架的設(shè)計比較復(fù)雜，但是如果我們前面的知識點都有掌握好，學(xué)起來應(yīng)該會減少很大的難度。

集合是什么

集合是用來存放對象引用的容器，對象是承載數(shù)據(jù)的載體，而集合可以將對象組成各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)我們需要將多個數(shù)據(jù)以某一種特定的結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，集合就派上用場了。

首先說一下容器這個概念。我們在新建對象的時候，在內(nèi)存中劃分空間是隨機的，我們不能將他們以一種方式組織起來，簡單的說來就是無組織，無紀(jì)律。而如果我們在內(nèi)存中直接為集合劃分一個空間，然后將對象裝入集合，那么這些對象就是有組織，有紀(jì)律的對象。

使用集合對比

左邊是沒有容器來約束的，所以對象都是隨機存儲。而右圖紅色部分就是在裝入對象之前，首先開辟一塊內(nèi)存給集合容器，然后往容器里面存放對象，有了集合的約束，對象就會按照集合的要求來排列，比如這里用的List集合容器，對象就會被排列成隊列。

最常用的集合結(jié)構(gòu)有3種，List 有序隊列，Set無序隊列，Map 鍵值對。

List 有序集合

通過名字就看到了，List集合是按順序存放對象的，每個對象都有自己的下標(biāo)，第一個0，第二個1，以此類推。下標(biāo)不用我們?nèi)ピO(shè)置，而是集合本身根據(jù)添加進來的元素自動分配的。

有序集合

Set 無序集合

排隊是啥？不懂，往前沖就對了。沒有先后順序，沒有任何標(biāo)記，總之把對象丟進set以后，你就只知道他在里面，想要找到你需要的對象只能遍歷集合，一個個找，直到找到你想要的那個。

既然set沒有順序，找起來這么麻煩，那要set有什么用？set最大的特點就是元素不會有重復(fù)。List雖然可以保證對象有序，但是無法保證集合里面的對象都不同，而set可以保證集合里面的對象都不同。

無序集合

Map鍵值對

鍵值對，看名字就知道是一對一對的，一個key對應(yīng)一個value，通過key去查找value。

比如你跟你的男朋友，女朋友就是一對一對的，想要找到你，你的女朋友有一萬種方法，比如奪命連環(huán)call啊，微信表情轟炸啊，實在不行還有手機定位大法。map也是一樣，想要找到value，只用通過key就行，有了key就找到value了。

當(dāng)然，key是不能重復(fù)的，如果已經(jīng)存在一個key，又往map里面添加一個有相同key的鍵值對，那么原來的鍵值對會被覆蓋掉，用這個key只能查到最新的value，而不是以前的value。

鍵值對

集合與數(shù)組的區(qū)別

其實說到集合，很多同學(xué)都會想到前面說過的一個概念 - 數(shù)組。數(shù)組不是也是用來裝東西的么？那用數(shù)組不是就夠了，為什么還要用集合呢？

我們首先來回憶一下數(shù)組的定義方式。

第一種：定義的時候就要放進去元素，靜態(tài)初始化

int[] array = {1,2,3};

第二種：定義的時候要規(guī)定長度，動態(tài)初始化

int[] array = new int[3];

好了，各位發(fā)現(xiàn)問題沒有？要么定義的時候就要將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，并且放進去，要么定義的時候就要規(guī)定好數(shù)組的長度。那么如果我現(xiàn)在想要一個容器來存對象，但是我既不知道對象長啥樣，也不知道有多少個對象會放進去，這時候就無法使用數(shù)組來作容器了。

這種情況下，集合的作用就體現(xiàn)出來了。我只需要定義一個集合往哪一扔就夠了，不需要知道對象長啥樣，也不管有多少對象，來多少我往里塞多少就夠了。

集合框架的結(jié)構(gòu)

集合的家族很龐大，除了上面介紹的三種常用結(jié)構(gòu)之外，還有很多結(jié)構(gòu)可以使用，下面就從集合框架的設(shè)計來逐一說明。

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首先，不管我們定義一個什么結(jié)構(gòu)的集合，他們都有共同的特點，那就是可以將集合里面的元素一個個數(shù)出來，也就是可以遍歷。具體怎么數(shù)我不管，能數(shù)就行。是不是很自然的想到了接口？接口定標(biāo)準(zhǔn)，是個集合就能一個個數(shù)元素，所以集合體系最頂層的就是一個Iterable接口。

一個集合，要能往里面放元素吧，可以刪除元素吧，對集合定義一些操作的標(biāo)準(zhǔn)，這個事Collection接口干了，Collection接口繼承了Iterable接口，擁有了遍歷元素的標(biāo)準(zhǔn)。

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繼續(xù)來細化標(biāo)準(zhǔn)，有了操作元素的接口，就可以區(qū)分操作方式，比如通過下標(biāo)操作集合，就有了List接口，沒有操作下標(biāo)功能的就成了Set接口。他們都繼承于Collection接口，用于細化標(biāo)準(zhǔn)。

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集合都可以有一些公共的操作，比如轉(zhuǎn)為數(shù)組，清空數(shù)組等操作，這時候是不是該抽象類出場了？抽象類實現(xiàn)公共方法給子類調(diào)用，但是又有部分方法需要到具體的實現(xiàn)類才能實現(xiàn)，所以使用抽象類而不是直接實現(xiàn)所有接口。

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到了這里還不能直接實現(xiàn)List和Set，因為就算是有序隊列也不止是List這一種，所以這里先安排一個抽象類來獲取集合的公共方法，方法就是繼承AbstractCollection。然后可以實現(xiàn)大部分List和Set接口的方法了，只保留了部分特殊的方法留給子類實現(xiàn)，讓最后實現(xiàn)List和Set的類有不同的功能。

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最后的常用實現(xiàn)類終于登場了，ArrayList和HashSet是最常用的List和Set接口的實現(xiàn)。通過繼承AbstractList和AbstractSet，他們獲得了抽象類的公共方法。Map也有類似的體系，這里就不具體介紹了。

從以上的體系中，我們可以看到，在做一個功能的時候，首先用接口定好標(biāo)準(zhǔn)，然后再用接口來擴展標(biāo)準(zhǔn)，用抽象類實現(xiàn)公共方法，再用繼承來滿足各種不同的需要形成最后使用的類。這樣來設(shè)計功能，不僅分工明確，而且靈活可變，當(dāng)需求發(fā)生變化時，可以有各種手段來擴展功能滿足新的需求。

此圖不是完整的集合框架圖，只介紹了部分常用的集合以及在集合框架中的位置。

本章帶各位大致了解了集合框架的體系結(jié)構(gòu)，這對于我們后面詳細解讀常用集合非常有用。

最近連續(xù)加班和出差，更新慢了，不好意思啦各位。